JPH05290975A - 薄膜ｅｌディスプレイ装置 - Google Patents
薄膜ｅｌディスプレイ装置Info
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- JPH05290975A JPH05290975A JP4082460A JP8246092A JPH05290975A JP H05290975 A JPH05290975 A JP H05290975A JP 4082460 A JP4082460 A JP 4082460A JP 8246092 A JP8246092 A JP 8246092A JP H05290975 A JPH05290975 A JP H05290975A
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- Japan
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- light emitting
- electron trap
- thin film
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜ＥＬディスプレイ装置の駆動電圧を１０
０Ｖ以下に低減する。 【構成】 少なくとも一方の発光層４と絶縁層３，５の
間に、電子トラップ層７，８を設ける。 【効果】 駆動電圧の低減により、駆動用ＩＣの負担が
大幅に軽くなり低消費電力化が達成され、駆動用ＩＣの
コストが低減しカラー薄膜ＥＬディスプレイ装置の低価
格化が達成される。
０Ｖ以下に低減する。 【構成】 少なくとも一方の発光層４と絶縁層３，５の
間に、電子トラップ層７，８を設ける。 【効果】 駆動電圧の低減により、駆動用ＩＣの負担が
大幅に軽くなり低消費電力化が達成され、駆動用ＩＣの
コストが低減しカラー薄膜ＥＬディスプレイ装置の低価
格化が達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜ＥＬデイスプレイ
装置及びその製造方法に関する。
装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の薄膜ＥＬ素子の素子構造及び電子
注入機構に関しては、蛍光体同学会編、蛍光体ハンドブ
ック(オーム社)、ｐｐ.８５−９０（１９８７)．に論じ
られている。図１３に、従来の薄膜ＥＬ素子の断面素子
構造を示す。発光層４の両側を絶縁層３，５でサンドイ
ッチ状に挾んだ二重絶縁膜構造であり、これらの各薄膜
層を透明電極ＩＴＯ２を付けたガラス基板１上に形成
し、Ａｌ(アルミニウム)等の背面電極６を蒸着する。発
光層４と絶縁層３，５の膜厚は各々１.０μｍ、０.５μ
ｍ程度である。
注入機構に関しては、蛍光体同学会編、蛍光体ハンドブ
ック(オーム社)、ｐｐ.８５−９０（１９８７)．に論じ
られている。図１３に、従来の薄膜ＥＬ素子の断面素子
構造を示す。発光層４の両側を絶縁層３，５でサンドイ
ッチ状に挾んだ二重絶縁膜構造であり、これらの各薄膜
層を透明電極ＩＴＯ２を付けたガラス基板１上に形成
し、Ａｌ(アルミニウム)等の背面電極６を蒸着する。発
光層４と絶縁層３，５の膜厚は各々１.０μｍ、０.５μ
ｍ程度である。
【０００３】図１４及び図１５は、従来の薄膜ＥＬ素子
のエネルギーバンド構造である。これを用いて、動作機
構を説明する。電圧を印加しない場合、各層のバンドは
平坦である(図１４)。電子の注入源は、発光層と絶縁層
の界面準位である。印加電圧を増加するとバンドの湾曲
が大きくなる。バンドの湾曲により界面準位／伝導帯間
のトンネル障壁が１００Å程度まで減少すると、界面準
位から伝導帯へ電子がトンネル放出される(図１５)。発
光層の伝導帯に放出された伝導電子は、発光層中の発光
中心と衝突し、発光中心をイオン化する。イオン化した
発光中心と伝導電子が再結合するとＥＬ発光が生じる。
電圧を零にすると、伝導電子は界面準位及び発光中心と
再結合し、再びバンドは平坦になる(図１４)。
のエネルギーバンド構造である。これを用いて、動作機
構を説明する。電圧を印加しない場合、各層のバンドは
平坦である(図１４)。電子の注入源は、発光層と絶縁層
の界面準位である。印加電圧を増加するとバンドの湾曲
が大きくなる。バンドの湾曲により界面準位／伝導帯間
のトンネル障壁が１００Å程度まで減少すると、界面準
位から伝導帯へ電子がトンネル放出される(図１５)。発
光層の伝導帯に放出された伝導電子は、発光層中の発光
中心と衝突し、発光中心をイオン化する。イオン化した
発光中心と伝導電子が再結合するとＥＬ発光が生じる。
電圧を零にすると、伝導電子は界面準位及び発光中心と
再結合し、再びバンドは平坦になる(図１４)。
【０００４】他の従来技術として特開平２−３００９０
号公報、特開平２−７３８９号公報及び特開昭５９−１
５４７９４号公報に開示された薄膜ＥＬ素子が挙げられ
る。これらには発光層と絶縁層の間に界面層が設けられ
たものである。
号公報、特開平２−７３８９号公報及び特開昭５９−１
５４７９４号公報に開示された薄膜ＥＬ素子が挙げられ
る。これらには発光層と絶縁層の間に界面層が設けられ
たものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１５に示した如く従
来の薄膜ＥＬ素子は、発光層中への電子注入を引き起こ
すために必要な電界強度(しきい電界強度)が、１.０〜
２.０×１０6Ｖ／ｃｍと高かった。この電界強度を得る
ためには、素子に１５０〜３００Ｖの駆動電圧を印加す
る必要があった。このため、薄膜ＥＬディスプレイ装置
の駆動に高価な高耐圧ＩＣを使う必要があった。
来の薄膜ＥＬ素子は、発光層中への電子注入を引き起こ
すために必要な電界強度(しきい電界強度)が、１.０〜
２.０×１０6Ｖ／ｃｍと高かった。この電界強度を得る
ためには、素子に１５０〜３００Ｖの駆動電圧を印加す
る必要があった。このため、薄膜ＥＬディスプレイ装置
の駆動に高価な高耐圧ＩＣを使う必要があった。
【０００６】また、発光層と絶縁層の間に界面層が設け
られた前記従来技術でも、その駆動電圧を低減できる
が、その界面層が発光層の発光中心を成す成分を含んで
いるため、発光層中でイオン化した発光中心と界面層中
の添加成分との間で電気二重層が形成されにくい。その
結果、内部電解強度の勾配を差ほど急俊にできず、前記
駆動電圧の低下は充分とは言えなかった。
られた前記従来技術でも、その駆動電圧を低減できる
が、その界面層が発光層の発光中心を成す成分を含んで
いるため、発光層中でイオン化した発光中心と界面層中
の添加成分との間で電気二重層が形成されにくい。その
結果、内部電解強度の勾配を差ほど急俊にできず、前記
駆動電圧の低下は充分とは言えなかった。
【０００７】本発明の目的は、薄膜ＥＬディスプレイ装
置の駆動電圧を１００Ｖ以下、約２０Ｖまでに低減する
ことである。
置の駆動電圧を１００Ｖ以下、約２０Ｖまでに低減する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、母体材料および発光中心からなる発光層と、
この発光層を挟む絶縁層と、該絶縁層の表面に設けた電
極とを備え、該電極を通じて発光層に交流電圧を印加す
ることにより発光するＥＬパネルを用いた薄膜ＥＬディ
スプレイ装置において、少なくとも一方の発光層と絶縁
層の間に、前記発光層の母体材料と同種の母体材料及び
電子のトラップ準位を形成する不純物とから成る電子ト
ラップ層を設けたことを特徴とするものである。
本発明は、母体材料および発光中心からなる発光層と、
この発光層を挟む絶縁層と、該絶縁層の表面に設けた電
極とを備え、該電極を通じて発光層に交流電圧を印加す
ることにより発光するＥＬパネルを用いた薄膜ＥＬディ
スプレイ装置において、少なくとも一方の発光層と絶縁
層の間に、前記発光層の母体材料と同種の母体材料及び
電子のトラップ準位を形成する不純物とから成る電子ト
ラップ層を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】前記の薄膜ＥＬディスプレイ装置におい
て、発光層は赤色、緑色及び青色の各層から成るフルカ
ラー型であり、各発光層の各電子トラップを形成する各
不純物の濃度を、各電子トラップ層にかかる内部電界強
度がほぼ等しくなる濃度にしたものがよい。また、発光
層は母体材料ＣaＳに発光中心Ｅｕを添加した赤色発光
のＣａＳ：Ｅｕ層より成り、電子トラップ層は母体材料
ＣaＳにＳｍを添加したＣaＳ:Ｓｍ層であるものがよ
い。また、発光層は母体材料ＳrＳに発光中心Ｃｅを添
加した青緑色発光のＳrＳ:Ｃｅ層であり、電子トラップ
層は母体材料ＳrＳにＳｍを添加したＳrＳ:Ｓｍ層であ
るものがよい。
て、発光層は赤色、緑色及び青色の各層から成るフルカ
ラー型であり、各発光層の各電子トラップを形成する各
不純物の濃度を、各電子トラップ層にかかる内部電界強
度がほぼ等しくなる濃度にしたものがよい。また、発光
層は母体材料ＣaＳに発光中心Ｅｕを添加した赤色発光
のＣａＳ：Ｅｕ層より成り、電子トラップ層は母体材料
ＣaＳにＳｍを添加したＣaＳ:Ｓｍ層であるものがよ
い。また、発光層は母体材料ＳrＳに発光中心Ｃｅを添
加した青緑色発光のＳrＳ:Ｃｅ層であり、電子トラップ
層は母体材料ＳrＳにＳｍを添加したＳrＳ:Ｓｍ層であ
るものがよい。
【００１０】また本発明は、ガラス基板上に透明電極及
び下部絶縁層を順次積層する工程と、電子トラップを形
成する不純物を含んだ母体材料よりなる蒸着用ペレット
及び発光中心成分を含んだ前記母体材料よりなる蒸着用
ペレットを用いて前記下部絶縁層の上に下部電子トラッ
プ層、発光層及び上部電子トラップ層を順次電子ビーム
蒸着させる工程と、前記上部電子トラップ層の上に上部
絶縁層を形成する工程と、を含む薄膜ＥＬディスプレイ
装置の製造方法である。
び下部絶縁層を順次積層する工程と、電子トラップを形
成する不純物を含んだ母体材料よりなる蒸着用ペレット
及び発光中心成分を含んだ前記母体材料よりなる蒸着用
ペレットを用いて前記下部絶縁層の上に下部電子トラッ
プ層、発光層及び上部電子トラップ層を順次電子ビーム
蒸着させる工程と、前記上部電子トラップ層の上に上部
絶縁層を形成する工程と、を含む薄膜ＥＬディスプレイ
装置の製造方法である。
【００１１】
【作用】図３乃至図５は、本発明の薄膜ＥＬ素子のエネ
ルギーバンド構造である。これを用いて本発明の作用を
説明する。従来素子のエネルギーバンド構造と異なる点
は、発光層／絶縁層間に電子トラップ層がある点であ
る。発光層と電子トラップ層は同じ母体材料を用いてい
るため伝導帯と価電子帯は連続している。電子トラップ
層の禁制帯中には不純物による深い電子トラップが形成
される。伝導帯端から測定した電子トラップの深さは、
母体ＣaＳに不純物Ｓｍを添加した場合、約１.３ｅＶで
ある。従って、室温ではこの電子トラップに捕獲された
電子は熱的に放出されることはない。
ルギーバンド構造である。これを用いて本発明の作用を
説明する。従来素子のエネルギーバンド構造と異なる点
は、発光層／絶縁層間に電子トラップ層がある点であ
る。発光層と電子トラップ層は同じ母体材料を用いてい
るため伝導帯と価電子帯は連続している。電子トラップ
層の禁制帯中には不純物による深い電子トラップが形成
される。伝導帯端から測定した電子トラップの深さは、
母体ＣaＳに不純物Ｓｍを添加した場合、約１.３ｅＶで
ある。従って、室温ではこの電子トラップに捕獲された
電子は熱的に放出されることはない。
【００１２】次に、本発明の薄膜ＥＬ素子のエネルギー
バンド構造の電圧印加による変化を説明する。電圧を一
回も印加していない場合、各層のバンドは平坦である
(図３)。電圧印加によりＥＬ発光が生じる過程は、従来
素子と同じである(図４)。ところが、電圧を零にしても
バンドは平坦には戻らず、図５に示すように界面近傍の
発光層のバンドが急俊に湾曲する。これは、電圧印加に
よって発光層が伝導状態になると、電子トラップ層と隣
接発光層の間で電荷が移動し、２層の接合部に内部電界
が形成されるためである。即ち、電子トラップは発光中
心から放出された電子を捕獲して負に帯電し、隣接発光
層は発光中心がイオン化して正に帯電する。負に帯電し
た電子トラップ層と正に帯電した隣接発光層は、半導体
のｐｎ接合に対応する接合を形成する。電子トラップ層
と隣接発光層の厚さを各々５０Å、電子トラップ濃度と
発光中心濃度を各々１×１０19ｃｍ~3とした場合、ｐｎ
接合モデルを用いて計算した電子トラップ層／隣接絶縁
層接合部にかかる内部電界強度の大きさは、０.９×１
０6Ｖ／ｃｍになる。本発明の素子の場合、発光層にか
かる電界強度は、この内部電界強度と外部から印加した
電界強度の和である。従って、しきい電界強度が１.０
×１０6Ｖ/ｃｍの薄膜ＥＬ素子の場合、電圧印加により
図５の状態になると、それ以後は５０Ｖ以下の印加電圧
で容易に電子注入され、ＥＬ発光が生じる。
バンド構造の電圧印加による変化を説明する。電圧を一
回も印加していない場合、各層のバンドは平坦である
(図３)。電圧印加によりＥＬ発光が生じる過程は、従来
素子と同じである(図４)。ところが、電圧を零にしても
バンドは平坦には戻らず、図５に示すように界面近傍の
発光層のバンドが急俊に湾曲する。これは、電圧印加に
よって発光層が伝導状態になると、電子トラップ層と隣
接発光層の間で電荷が移動し、２層の接合部に内部電界
が形成されるためである。即ち、電子トラップは発光中
心から放出された電子を捕獲して負に帯電し、隣接発光
層は発光中心がイオン化して正に帯電する。負に帯電し
た電子トラップ層と正に帯電した隣接発光層は、半導体
のｐｎ接合に対応する接合を形成する。電子トラップ層
と隣接発光層の厚さを各々５０Å、電子トラップ濃度と
発光中心濃度を各々１×１０19ｃｍ~3とした場合、ｐｎ
接合モデルを用いて計算した電子トラップ層／隣接絶縁
層接合部にかかる内部電界強度の大きさは、０.９×１
０6Ｖ／ｃｍになる。本発明の素子の場合、発光層にか
かる電界強度は、この内部電界強度と外部から印加した
電界強度の和である。従って、しきい電界強度が１.０
×１０6Ｖ/ｃｍの薄膜ＥＬ素子の場合、電圧印加により
図５の状態になると、それ以後は５０Ｖ以下の印加電圧
で容易に電子注入され、ＥＬ発光が生じる。
【００１３】図６は、電子トラップ層中の内部電界強度
の電子トラップ濃度依存性である。内部電界強度は、電
子トラップ濃度に比例して増加することがわかる。従っ
て、しきい電界強度が１.０×１０6Ｖ／ｃｍ以上の素子
の場合は、電子トラップ濃度を１×１０19ｃｍ~3以上に
増加して内部電界強度を増加すれば、駆動電圧を約２０
Ｖまで低減できる。
の電子トラップ濃度依存性である。内部電界強度は、電
子トラップ濃度に比例して増加することがわかる。従っ
て、しきい電界強度が１.０×１０6Ｖ／ｃｍ以上の素子
の場合は、電子トラップ濃度を１×１０19ｃｍ~3以上に
増加して内部電界強度を増加すれば、駆動電圧を約２０
Ｖまで低減できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面より説明する。
図１は本発明にかかる薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図である。１はガラス基板、２はインジウム・錫
酸化物(ＩＴＯ)よりなる透明電極、３は五酸化タンタル
(Ｔa2Ｏ5)よりなる下部絶縁層、７は母体材料ＣaＳにト
ラップ準位を形成する不純物としてＳｍを１.０ｍｏｌ
％添加したＣaＳ:Ｓｍ下部電子トラップ層、４は母体材
料ＣaＳに発光中心としてＥｕを０.３ｍｏｌ％添加した
ＣaＳ:Ｅｕ発光層、８は母体材料ＣaＳにトラップ準位
を形成する不純物としてＳｍを１.０ｍｏｌ％添加した
ＣaＳ:Ｓｍ上部電子トラップ層、５は五酸化タンタル
(Ｔa2Ｏ5)よりなる上部絶縁層、６はアルミニウム(Ａl)
よりなる背面電極を示す。
図１は本発明にかかる薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す要
部断面図である。１はガラス基板、２はインジウム・錫
酸化物(ＩＴＯ)よりなる透明電極、３は五酸化タンタル
(Ｔa2Ｏ5)よりなる下部絶縁層、７は母体材料ＣaＳにト
ラップ準位を形成する不純物としてＳｍを１.０ｍｏｌ
％添加したＣaＳ:Ｓｍ下部電子トラップ層、４は母体材
料ＣaＳに発光中心としてＥｕを０.３ｍｏｌ％添加した
ＣaＳ:Ｅｕ発光層、８は母体材料ＣaＳにトラップ準位
を形成する不純物としてＳｍを１.０ｍｏｌ％添加した
ＣaＳ:Ｓｍ上部電子トラップ層、５は五酸化タンタル
(Ｔa2Ｏ5)よりなる上部絶縁層、６はアルミニウム(Ａl)
よりなる背面電極を示す。
【００１５】上記構造の薄膜ＥＬ素子は、次のようにし
て作成する。まず、コーニング７０５９ガラス基板１上
にインジウム・錫酸化物(ＩＴＯ)よりなる透明電極２を
抵抗加熱真空蒸着法により形成する。その上にＴa2Ｏ5
よりなる厚さ０.５μｍの下部絶縁層３をスパッタリン
グ法により形成する。次いで上記下部絶縁層３上に電子
トラップを形成する不純物Ｓｍを１.０ｍｏｌ％含有し
たＣaＳよりなる蒸着用ペレットと発光中心Ｅuを０.３
ｍｏｌ％含有したＣaＳよりなる蒸着用ペレットを用い
て厚さ０.１μｍの下部電子トラップ層７、厚さ１.０μ
ｍの発光層４、及び厚さ０.１μｍの上部電子トラップ
層８を電子ビ−ム蒸着法により図１に示した順序で同一
蒸着チャンバー内で連続形成する。さらにその上にＴa2
Ｏ5よりなる厚さ０.５μｍの上部絶縁層５をスパッタリ
ング法により形成する。最後にその上にＡｌよりなる背
面電極６を蒸着形成する。
て作成する。まず、コーニング７０５９ガラス基板１上
にインジウム・錫酸化物(ＩＴＯ)よりなる透明電極２を
抵抗加熱真空蒸着法により形成する。その上にＴa2Ｏ5
よりなる厚さ０.５μｍの下部絶縁層３をスパッタリン
グ法により形成する。次いで上記下部絶縁層３上に電子
トラップを形成する不純物Ｓｍを１.０ｍｏｌ％含有し
たＣaＳよりなる蒸着用ペレットと発光中心Ｅuを０.３
ｍｏｌ％含有したＣaＳよりなる蒸着用ペレットを用い
て厚さ０.１μｍの下部電子トラップ層７、厚さ１.０μ
ｍの発光層４、及び厚さ０.１μｍの上部電子トラップ
層８を電子ビ−ム蒸着法により図１に示した順序で同一
蒸着チャンバー内で連続形成する。さらにその上にＴa2
Ｏ5よりなる厚さ０.５μｍの上部絶縁層５をスパッタリ
ング法により形成する。最後にその上にＡｌよりなる背
面電極６を蒸着形成する。
【００１６】図２に、本発明の薄膜ＥＬ素子の輝度−電
圧特性を示す。同図には、比較のために発光層の厚さが
等しく電子トラップ層がない従来素子の輝度−電圧特性
を示す。従来素子の発光開始電圧が約２００Ｖであるの
に対して、本発明の素子の発光開始電圧は１回目の駆動
時は２２０Ｖと電子トラップ層がある分高くなるが、１
回駆動した後は約２０Ｖまで減少する。
圧特性を示す。同図には、比較のために発光層の厚さが
等しく電子トラップ層がない従来素子の輝度−電圧特性
を示す。従来素子の発光開始電圧が約２００Ｖであるの
に対して、本発明の素子の発光開始電圧は１回目の駆動
時は２２０Ｖと電子トラップ層がある分高くなるが、１
回駆動した後は約２０Ｖまで減少する。
【００１７】本実施例では、不純物Ｓｍによる電子トラ
ップ濃度を１.０ｍｏｌ％としたので発光開始電圧が約
２０Ｖになったが、Ｓｍ濃度を変えればＳｍ濃度に比例
して電子トラップ層にかかる内部電界強度を１.０〜２.
０×１０6Ｖ／ｃｍの範囲で変えることができるため、
これに応じて発光開始電圧を変化させることができる。
また本実施例の薄膜ＥＬ素子は、ＣaＳ:Ｅu発光層を
用いた赤色発光ＥＬ素子であったが、ＳrＳ:Ｃｅを発光
層とし、ＳrＳ:Ｓｍを電子トラップ層とすれば、発光開
始電圧が約２０Ｖの低電圧駆動青緑色薄膜ＥＬ素子が実
現できる。
ップ濃度を１.０ｍｏｌ％としたので発光開始電圧が約
２０Ｖになったが、Ｓｍ濃度を変えればＳｍ濃度に比例
して電子トラップ層にかかる内部電界強度を１.０〜２.
０×１０6Ｖ／ｃｍの範囲で変えることができるため、
これに応じて発光開始電圧を変化させることができる。
また本実施例の薄膜ＥＬ素子は、ＣaＳ:Ｅu発光層を
用いた赤色発光ＥＬ素子であったが、ＳrＳ:Ｃｅを発光
層とし、ＳrＳ:Ｓｍを電子トラップ層とすれば、発光開
始電圧が約２０Ｖの低電圧駆動青緑色薄膜ＥＬ素子が実
現できる。
【００１８】また本実施例では、電子トラップを形成す
るための不純物としてＳｍを用いているが、ＣaＳまた
はＳrＳ中に室温付近ではトラップ電子が熱的に放出さ
れない程度に深い電子トラップを形成する不純物であれ
ば他のものでもよい。例えば、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等の希
土類元素でもよい。
るための不純物としてＳｍを用いているが、ＣaＳまた
はＳrＳ中に室温付近ではトラップ電子が熱的に放出さ
れない程度に深い電子トラップを形成する不純物であれ
ば他のものでもよい。例えば、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等の希
土類元素でもよい。
【００１９】次に、電子トラップ層を発光層と絶縁層の
間に挾むことにより、薄膜ＥＬ素子の駆動電圧を下げる
ことが、フルカラーＥＬディスプレイに及ぼす効果を説
明する。図７は、本発明にかかるフルカラーの薄膜ＥＬ
ディスプレイ装置の概略図である。１４はＥＬディスプ
レイ表示部であり、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成
したＸ1，Ｘ2，……，ＸｍからなるＸ電極９と、Ｙ1，
Ｙ2，……，Ｙｎからなる透明なＹ電極１０を対向させ
る。図８に前記ＥＬディスプレイ表示部の要部断面図を
示す。前記Ｘ電極９の上に下部絶縁層１１、上部絶縁層
１３及びこれらに挾まれた層１２を前記実施例で説明し
た方法で積層する。最後に前記透明なＹ電極１０を積層
する。Ｘ電極９に走査回路１５を接続し、Ｙ電極１０に
信号回路１６を接続し、Ｘ電極９とＹ電極１０の各交点
（Ｘｉ，Ｙｊ）（ｉ＝１，２，……，ｍ，ｊ＝１，２，
……，ｎ）を単純マトリクス駆動することによりＥＬデ
ィスプレイ表示部にフルカラー画像を表示する。
間に挾むことにより、薄膜ＥＬ素子の駆動電圧を下げる
ことが、フルカラーＥＬディスプレイに及ぼす効果を説
明する。図７は、本発明にかかるフルカラーの薄膜ＥＬ
ディスプレイ装置の概略図である。１４はＥＬディスプ
レイ表示部であり、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成
したＸ1，Ｘ2，……，ＸｍからなるＸ電極９と、Ｙ1，
Ｙ2，……，Ｙｎからなる透明なＹ電極１０を対向させ
る。図８に前記ＥＬディスプレイ表示部の要部断面図を
示す。前記Ｘ電極９の上に下部絶縁層１１、上部絶縁層
１３及びこれらに挾まれた層１２を前記実施例で説明し
た方法で積層する。最後に前記透明なＹ電極１０を積層
する。Ｘ電極９に走査回路１５を接続し、Ｙ電極１０に
信号回路１６を接続し、Ｘ電極９とＹ電極１０の各交点
（Ｘｉ，Ｙｊ）（ｉ＝１，２，……，ｍ，ｊ＝１，２，
……，ｎ）を単純マトリクス駆動することによりＥＬデ
ィスプレイ表示部にフルカラー画像を表示する。
【００２０】フルカラーＥＬディスプレイの場合、下部
絶縁層１１と上部絶縁層１３に挾まれた層１２は、図８
に示すように、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の
各３原色発光する層が電極と平行にストライプ状に並ん
だ層になっている。
絶縁層１１と上部絶縁層１３に挾まれた層１２は、図８
に示すように、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の
各３原色発光する層が電極と平行にストライプ状に並ん
だ層になっている。
【００２１】従来のディスプレイでは、例えば図１０
（ａ）〜（ｃ）に示したように、Ｒ層にはＥｕを０.３
ｍｏｌ／％添加した、ＣａＳ：Ｅｕ，Ｇ層にはＴｂを２
ｍｏｌ％添加したＺｎＳ：Ｔｂ，Ｂ層にはＣｅを０.１
ｍｏｌ％添加したＳｒＳ：Ｃｅ発光層を用いる。この場
合の３層の輝度−電圧特性を図１１に示す。発光層毎に
発光開始電圧が異なることがわかる。従って、ディスプ
レイを駆動する際には発光色毎に３種類の電圧を用いる
必要があり、駆動回路および駆動方法が複雑になるとい
う問題があった。
（ａ）〜（ｃ）に示したように、Ｒ層にはＥｕを０.３
ｍｏｌ／％添加した、ＣａＳ：Ｅｕ，Ｇ層にはＴｂを２
ｍｏｌ％添加したＺｎＳ：Ｔｂ，Ｂ層にはＣｅを０.１
ｍｏｌ％添加したＳｒＳ：Ｃｅ発光層を用いる。この場
合の３層の輝度−電圧特性を図１１に示す。発光層毎に
発光開始電圧が異なることがわかる。従って、ディスプ
レイを駆動する際には発光色毎に３種類の電圧を用いる
必要があり、駆動回路および駆動方法が複雑になるとい
う問題があった。
【００２２】本発明によるＲ層，Ｇ層，Ｂ層を図９に示
す。Ｒ層としてはＣａＳ：Ｅｎ発光層をＣａＳ：Ｓｍ電
子トラップ層で挾んだ層を用い、Ｇ層としてはＺｎＳ：
Ｔｂ発光層をＺｎＳ：Ｃｕ電子トラップ層で挾んだ層を
用い、Ｂ層としては、ＳｒＳ：Ｃｅ発光層をＳｒＳ：Ｓ
ｍ電子トラップ層で挾んだ層を用いる。発光開始電圧の
高い層ほど、電子トラップを形成する不純物濃度を高く
することにより、図１２に示したように内部電界強度が
より大きくなるため、発光開始電圧をより減少させるこ
とができる。その結果、図１２に示すように、Ｒ，Ｇ，
Ｂ各層の発光開始電圧を一致できるため、各層毎に駆動
回路及び駆動方法を変える必要がなく単純化できる。そ
の結果、低コストでフルカラーＥＬディスプレイ装置を
製造することができる。
す。Ｒ層としてはＣａＳ：Ｅｎ発光層をＣａＳ：Ｓｍ電
子トラップ層で挾んだ層を用い、Ｇ層としてはＺｎＳ：
Ｔｂ発光層をＺｎＳ：Ｃｕ電子トラップ層で挾んだ層を
用い、Ｂ層としては、ＳｒＳ：Ｃｅ発光層をＳｒＳ：Ｓ
ｍ電子トラップ層で挾んだ層を用いる。発光開始電圧の
高い層ほど、電子トラップを形成する不純物濃度を高く
することにより、図１２に示したように内部電界強度が
より大きくなるため、発光開始電圧をより減少させるこ
とができる。その結果、図１２に示すように、Ｒ，Ｇ，
Ｂ各層の発光開始電圧を一致できるため、各層毎に駆動
回路及び駆動方法を変える必要がなく単純化できる。そ
の結果、低コストでフルカラーＥＬディスプレイ装置を
製造することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、カラー薄膜ＥＬ素子の駆
動電圧を約２０Ｖまで低減できる。この結果、駆動用Ｉ
Ｃの負担が大幅に軽くなり低消費電力化が達成され、駆
動用ＩＣのコストが低減しカラー薄膜ＥＬディスプレイ
装置の低価格化が達成される。
動電圧を約２０Ｖまで低減できる。この結果、駆動用Ｉ
Ｃの負担が大幅に軽くなり低消費電力化が達成され、駆
動用ＩＣのコストが低減しカラー薄膜ＥＬディスプレイ
装置の低価格化が達成される。
【図１】本発明に係る薄膜ＥＬディスプレイ装置の要部
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の薄膜ＥＬ素子の輝度−駆動電圧特性を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の薄膜ＥＬ素子のエネルギーバンド構造
図である。
図である。
【図４】本発明の薄膜ＥＬ素子のエネルギーバンド構造
図である。
図である。
【図５】本発明の薄膜ＥＬ素子のエネルギーバンド構造
図である。
図である。
【図６】内部電界強度の電子トラップ濃度依存性を示す
図である。
図である。
【図７】本発明に係るフルカラーＥＬディスプレイ装置
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図８】同フルカラーＥＬディスプレイ表示部の断面図
である。
である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の３原色発光層を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の３原色発光層を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１１】従来の３原色発光ＥＬ素子の輝度−駆動電圧
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図１２】本発明の３原色発光ＥＬ素子の輝度−駆動電
圧特性を示す図である。
圧特性を示す図である。
【図１３】従来の薄膜ＥＬ素子の断面素子構造図であ
る。
る。
【図１４】従来の薄膜ＥＬ素子のエネルギーバンド構造
図である。
図である。
【図１５】従来の薄膜ＥＬ素子のエネルギーバンド構造
図である。
図である。
１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 下部絶縁層 ４ 発光層 ５ 上部絶縁層 ６ 背面電極 ７ 下部電子トラップ層 ８ 上部電子トラップ層
Claims (5)
- 【請求項１】 母体材料および発光中心からなる発光層
と、この発光層を挟む絶縁層と、該絶縁層の表面に設け
た電極とを備え、該電極を通じて発光層に交流電圧を印
加することにより発光するＥＬパネルを用いた薄膜ＥＬ
ディスプレイ装置において、少なくとも一方の発光層と
絶縁層の間に、前記発光層の母体材料と同種の母体材料
及び電子のトラップ準位を形成する不純物とから成る電
子トラップ層を設けたことを特徴とする薄膜ＥＬディス
プレイ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の薄膜ＥＬディスプレイ
装置において、発光層は赤色、緑色及び青色の各層から
成るフルカラー型であり、各発光層の各電子トラップを
形成する各不純物の濃度を、各電子トラップ層にかかる
内部電界強度がほぼ等しくなる濃度にしたことを特徴と
する薄膜ＥＬディスプレイ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の薄膜ＥＬディスプレイ
装置において、発光層は母体材料ＣaＳに発光中心Ｅｕ
を添加した赤色発光のＣａＳ：Ｅｕ層より成り、電子ト
ラップ層は母体材料ＣaＳにＳｍを添加したＣaＳ:Ｓｍ
層であることを特徴とする薄膜ＥＬディスプレイ装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の薄膜ＥＬディスプレイ
装置において、発光層は母体材料ＳrＳに発光中心Ｃｅ
を添加した青緑色発光のＳrＳ:Ｃｅ層であり、電子トラ
ップ層は母体材料ＳrＳにＳｍを添加したＳrＳ:Ｓｍ層
であることを特徴とする薄膜ＥＬディスプレイ装置。 - 【請求項５】 ガラス基板上に透明電極及び下部絶縁層
を順次積層する工程と、電子トラップを形成する不純物
を含んだ母体材料よりなる蒸着用ペレット及び発光中心
成分を含んだ前記母体材料よりなる蒸着用ペレットを用
いて前記下部絶縁層の上に下部電子トラップ層、発光層
及び上部電子トラップ層を順次電子ビーム蒸着させる工
程と、前記上部電子トラップ層の上に上部絶縁層を形成
する工程と、を含む薄膜ＥＬディスプレイ装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4082460A JPH05290975A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 薄膜ｅｌディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4082460A JPH05290975A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 薄膜ｅｌディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290975A true JPH05290975A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13775124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4082460A Pending JPH05290975A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | 薄膜ｅｌディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105528967A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-04-27 | 严敏 | 一种复合led玻璃基板显示模组的制备方法和显示模组 |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP4082460A patent/JPH05290975A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105528967A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-04-27 | 严敏 | 一种复合led玻璃基板显示模组的制备方法和显示模组 |
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